ترانزیستور :

مبحث ترانزیستور بسیار گسترده است . در اینجا به توضیحات کلی درباره این قطعه اکتفا می کنیم . دارای سه پایه بیس و کلکتور و امیتر است . دو تیپ دارد . مثبت  (PNP) و منفی  (NPN) . در نوع مثبت به کلکتور ولتاژ منفی داده می شود و به امیتر مثبت . به پایه بیس هم که ورودی ترانزیستور تعبیر می شود پالس منفی داده می شود . در نوع منفی به کلکتور ولتاژ مثبت داده می شود و به امیتر منفی . به پایه بیس هم پالس مثبت داده می شود . کار ترانزیستور تقویت جریان است . اگر به بیس جریان ضعیفی داده شود ؛ مثلا  2  میلی آمپر و ضریب تقویت ( یا بتا یا  HFE ) تراتزیستور هم  300  باشد , جریانی که از کلکتور و امیتر می گذرد می تواند تا  600  میلی آمپر باشد . مصرف کننده معمولا سر راه کلکتور و گاهی سر راه امیتر قرار داده می شود . به عبارت دیگر , مصرف کننده ما می تواند تا  600  میلی آمپر , از منبع تغذیه جریان بکشد ؛ در صورتی که قبل از تقویت فقط می توانست حداکثر  2  میلی آمپر بکشد . جنس ترانزیستورها سیلیسیم یا ژرمانیم است . در ترانزیستورهای سیلیسیومی نباید ولتاژ اعمال شده به بیس کمتر از  ۷/۰  ( ۶/۰  تا  ۷/۰  ) ولت باشد ( جریان هر چقدر که می خواهد باشد ) . به این ولتاژ , ولتاژ شکست می گویند . در ترانزیستورهای ژرمانیومی نباید ولتاژ اعمال شده به بیس کمتر از  ۳/۰  ( ۲/۰  تا  ۳/۰  ) ولت باشد . ترانزیستور انواع دیگری مثل  UJT و  FET و ... دارد که به علت کاربرد محدود از توضیح درباره آنها صرف نظر کردیم  .

پتانسیومتر :

سه پایه دارد . مقاومتی است که با پیچاندن دسته آن مقاومت بین پایه وسط و کنار تغییر می کند . تغییرات مقاومت پایه های کناری نسبت به هم قرینه است ؛ یعنی اگر مقاومت نسبت به سمت چپ کم شود , به همان میزان نسبت به سمت راست افزایش می یابد . مقاومت بین دو پایه کناری همواره ثابت است و به اندازه عدد نوشته شده روی پتانسیومتر بستگی دارد . عدد روی پتانسیومتر حداکثر  3  رقمی است . دو رقم سمت چپ را می نویسیم و به اندازه رقم سوم مقابل آن صفر می گذاریم . عدد به دست آمده میزان مقاومت بر حسب اهم را نشان می دهد. اگر رقم سومی وجود نداشت , همان عدد دورقمی , مقاومت کل پتانسیومتر را نشان می دهد .

برای مثال اگر روی پتانسیومتر نوشته بود  224  یعنی مقاومت آن  220000  اهم است  ( 220  کیلواهم ) . اگر روی پتانسیومتر نوشته بود  56  یعنی مقاومت آن  56  اهم است.

تريستور:

 تریستورها(که به آنها یکسوسازهایی با کنترل سیلیکونی نیز میگویند) 3 پایه داشته ٬ و میتوان آنها را برای قطع و وصل و یا کنترل توان سیگنالهای AC نیز مورد استفاده قرار داد.ترمیستور نیز مانند دیود ((آند)) و ((کاتد)) دارد. اما علاوه بر آنها پایه سومی به نام ((گیت)) نیز وجود دارد ٬ که با اعمال پالس جریانی کوتاه مدت از آن طریق ٬ میتوان تریستور را تحریک کرد.

بسته به شرایط موجود این قطعه با سرعت زیادی از حالت هدایت به حالت قطع میرود.در حالت ((قطع)) فقط جریان نشتی بسیار اندکی از تریستور عبور میکند که میتوان آن را نادیده گرفت(مقاومت بسیار بزرگی از خود نشان میدهد) ٬ اما مقاومت آن در حالت (( روشن)) بسیار اندک است.وقتی تریستور روشن شود در همان حالت باقی میماند ( یعنی در واقع در همان حالت قفل میشود) و تا زمانی که جریان مستقیم آن قطع نشده باشد ٬ در این حالت برقرار خواهد ماند.

در مدارهای DC تا زمانی که ولتاژ تغذیه قطع نشود ٬ تریستور همچنان روشن خواهد ماند اما در مدارهای AC با هر بار معکوس شدن قطبیت سیگنالAC ترمیستور به صورت خودکار خاموش خواهد شد.

ديود زنر: Zener 

ديود زنر در مدارات الكترونيك در باياس معكوس يا منفي بسته مي شود. ديود زنر تثبت كننده ولتاژ در باياس معكوس است. اين ديودها در مدارات الكترونيك به منظور تثبيت ولتاژ در قسمتهاي مختلف مدار به كار مي رود.

ديود هاي زنر يا شكست ، ديود هاي نيمه هادي با پيوند p-n هستند كه در ناحيه باياس معكوس كار كرده و داراي كاربردهاي زيادي در الكترونيك ، مخصوصآ به عنوان ولتاژ مبناء و يا تثبيت كننده ي ولتاژ دارند.
هنگامي كه پتانسيل الكتريكي دو سر ديود را در جهت معكوس افزايش دهيم در ولتاژ خاصي پديده شكست اتفاق مي افتد، بدين معني كه با افزايش بيشتر ولتاژ ، جريان بطور سريع و ناگهاني افزايش خواهد داشت. ديود هاي زنر يا شكست ديود هايي هستند كه در اين ناحيه يعني ناحيه شكست كار ميكنند و ظرفيت حرارتي آنها طوري است كه قادر به تحمل محدود جريان معيني در حالت شكست مي باشند، براي توجيه فيزيكي پديده شكست دو نوع مكانيسم وجود دارد.
مكانيسم اول در ولتاژهاي كمتر از 6 ولت براي ديودهايي كه غلظت حامل ها در آن زياد است اتفاق مي افتد و به پديده شكست زنر مشهور است. در اين نوع ديود ها به علت زياد بودن غلظت ناخالصي ها در دو قسمت p و n ، عرض منطقه ي بار فضاي پيوند باريك بوده و در نتيجه با قرار دادن يك اختلاف پتانسيل v بر روي ديود (پتانسيل معكوس) ، ميدان الكتريكي زيادي در منطقه ي پيوند ايجاد مي شود.
با افزايش پتانسيل v به حدي مي رسيم كه نيروي حاصل از ميدان الكتريكي ، يكي از پيوند هاي كووالانسي را مي شكند. با افزايش بيشتر پتانسيل دو سر ديود از آنجايي كه انرژي يا نيروهاي پيوند كووالانسي باند ظرفيت در كريستال نيمه هادي تقريبأ مساوي صفر است ، پتانسيل تغيير چنداني نكرده ، بلكه تعداد بيشتري از پيوندهاي ظرفيتي شكسته شده و جريان ديود افزايش مي يابد.
آزمايش نشان مي دهد كه ضريب حرارتي ولتاژ شكست براي اين نوع ديود منفي است ، يعني با افزايش درجه حرارت ولتاژ شكست كاهش مي يابد. بنابر اين ديود با ولتاژ كمتري به حالت شكست مي رود (انرژي باند غدغن براي سيليكن و ژرمانيم در درجه حرارت صفر مطلق بترتيب 1.21 و0.785 الكترون_ولت است، و در درجه حرارت 300 درجه كلوين اين انرژي براي سيليكن ev 1.1و براي ژرمانيم ev0.72 خواهد بود). ثابت مي شود كه مي دان الكتريكي لازم براي ايجاد پديده زنر در حدود 2*10است.
اين مقدار براي ديود هايي كه در آنها غلظت حامل ها خيلي زياد است در ولتاژهاي كمتر از 6 ولت ايجاد مي شود . براي ديودهايي كه داراي غلظت حاملهاي كمتري هستند ولتاژ شكست زنر بالاتر بوده و پديده ي ديگري بنام شكست بهمني در آنها اتفاق مي افتد (قبل از شكست زنر) كه ذيلأ به بررسي آن مي پردازيم.
مكانيسم ديگري كه براي پديده شكست ذكر مي شود ، مكانيسم شكست بهمني است. اين مكانيسم در مورد ديودهايي كه ولتاژ شكست آنها بيشتر از 6 ولت است صادق مي باشد . در اين ديود ها به علت كم بودن غلظت ناخالصي ، عرض منطقه ي بار فضا زياد بوده و ميدان الكتريكي كافي براي شكستن پيوندهاي كووالانسي بوجود نمي آيد ، بلكه حاملهاي اقليتي كه بواسطه انرژي حرارتي آزاد مي شود ، در اثر ميدان الكتريكي شتاب گرفته و انرژي جنبشي كافي بدست آورده و در بار فضا با يون هاي كريستال برخورد كرده و در نتيجه پيوندهاي كووالانسي را مي شكنند . با شكستن هر پيوند حاملهاي ايجاد شده كه خود باعث شكستن پيوند هاي بيشتر مي شوند .
بدين ترتيب پيوندها بطور تصاعدي يا زنجيري و يا بصورت پديده ي بهمني شكسته مي شوند و اين باعث مي شود كه ولتاژ دو سر ديود تقريبأ ثابت مانده و جريان آن افزايش يافته و بواسطه ي مدار خارجي محدود مي شود . چنين ديود هايي داراي ضريب درجه ي حرارتي مثبت هستند . زيرا با افزايش درجه ي حرارت اتمهاي متشكله كريستال به ارتعاش در آورده ، در نتيجه احتمال برخورد حاملهاي اقليت با يونها ، بهنگام عبور از منطقه بار فضا زيادتر مي گردد . به علت زياد شدن برخوردها احتمال اينكه انرژي جنبشي حفره يا الكترون بين دو برخورد متوالي به مقدار لازم براي شكست پيوند برسد كمتر شده و در نتيجه ولتاژ شكست افزايش مي يابد.

به عنوان مثال اگر در يك مدار الكترونيكي نياز به ولتاژ هاي 6/5 يا 2/8 يا 3/3 ولت داشته باشيم و منبع تغذيه ما 12 ولت باشد مي توانيم از اين نوع ديود استفاده كنيم.

اين نوع ديود ها بر حسب ولتاژ شناخته و تهيه مي شوند. (البته طرز قرار گرفتن آنها در مدارات نياز به آشنايي با طراحي مدارات الكترونيك دارد)

برخي از رنج هاي متداول ديودهاي زنر عبارتند از:

2 – 2.2 – 2.7 – 3.3 – 3.9 – 4.7 – 5.1 – 6.8 – 8.2 – 10 – 12 – 14 – 16 – 18 – 24 – 26 – 36 - … - 90 – 110 ولت

برخي از توان هاي ديود زنر:

آي سي رگولاتور يا تثبيت كننده ولتاژ

به منظور تثبت (ثابت نگه داشتن) ولتاژ مورد نظر در نقاط مختلف مدار از آي سي هاي رگولاتور استفاده مي كنيم.

تثبت به اين منظور انجام مي شود كه ما در مداري نياز به يك لتاژ ثابت، مثلا 5 ولت dc دايم ولي نوساناتي در ولتاژ ورودي به مدار ما وجود دارد كه بر عملكرد مدار تاثير مي گذارد از اين رو از آي سي رگولاتور به منظور تثبيت كننده ولتاژ استفاده مي كنيم.

آي سي هاي رگولاتور دو نوع مثبت و منفي هستند و با پيش شمارهاي 78 براي نوع مثبت و 79 براي نوع منفي شناخته مي شوند دو رقم بعد از اين عدد ها نشان دهنده ولتاژ آي سي مي باشد.

مثلا: 7805 يعني آي سي رگولاتور 5 ولت مثبت

مثلا: 7805 يعني آي سي رگولاتور 5 ولت مثبت

و يا: 7905 يعني آي سي رگولاتور 5 ولت منفي

آي سي رگولاتور داراي سه پايه است . پايه وسط آن مشترك است و به زمين مدار يا منفي متصل است . پايه اول ورودي جريان و پايه سوم خروجي تثبيت شده جريان است.

نكته بسيار مهم اين موضوع است كه ولتاژ  ورودي به آي سي رگولاتور بايد بين 3 تا 8 ولت بيشتر از ولتاژ تثبت خروجي باشد به عنوان مثال به آي سي 7805 بايد بين 8 تا 13 ولت جريان بدهيم تا 5 ولت تثبت شده در خروجي به ما بدهد. جريان دهي آي سي هاي رگولاتور 1 آمپر است.

برخي از رنج هاي متداول آي سي هاي رگولاتور:

تيپ مثب:7805 – 7806 – 7808 – 7809 – 7810 – 7812 – 7815 – 7818 – 7824 -…

تيپ منفي: 7905 – 7906 – 7908 – 7912 – 7915 – 7924 - …

IC

حروف اختصاری IC از دو کلمه انگلیسی integrated circuit به معنی مدار مجتمع گرفته شده است. پیش از اخترا ع IC ،مدارهای الکترونیکی ازتعداد زیادی قطعه یا المان الکتریکی تشکیل می*شدند. این مدارات فضای زیادی را اشغال می*کردند و توان الکتریکی بالایی نیز مصرف می*کردند. و این، امکان بوجود آمدن نقص و عیب در مدار را افزایش می*داد. همچنین سرعت پایینی هم داشتند. IC ، تعداد زیادی عناصر الکتریکی را که بیشتر آنها ترانزیستور هستند، در یک فضای کوچک درون خود جای داده است و همین پدیده است که باعث شده امروزه دستگاه*های الکترونیکی کاربرد چشمگیری در همه جا و در همه زمینه*ها داشته باشند.

برای مشاهده ی متن کامل ، لطفا" بر روی  ادامه مطلب کلیک نمائید!

مقدمه

دیودها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می‌‌دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می‌‌دهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی ، به آن دریچه یا Valve هم اطلاق شود. از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می‌‌سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می‌شود که چیزی حدود ۰.۶ تا ۰.۶ ولت می‌‌باشد.

برای مشاهده ی متن کامل، بر روی ادامه مطلب کلیک نمائید!